脱脂对脱钙骨基质成骨能力影响的研究

目的：研究异体骨制备过程中脱脂溶液对其成骨能力的影响。方法：切取鼠胫、股骨，碾磨成颗粒。分别用三氧甲烷、甲醇或三氧甲烷一甲醇混合液脱脂，对照组不经脱脂处理，经脱钙，冷冻干燥处理制成脱钙骨基质(DBM)。将每30mg DBM植入同种鼠腰背肌中。术后6周取标本测定重量、干燥后的重量、钙含量、碱性磷酸酶含量和组织形态学定量测定。结果：实验组与对照组无统计学差别。结论：三氧甲烷、甲醇及其混合液对鼠颗粒状骨基质的成骨能力无明显影响。因三氧甲烷毒性大及甲醇对HIV病毒的灭活作用，异体骨制备时用甲醇脱脂更合适。     

三种骨移植材料的骨诱导活性对比实验研究

[目的]通过对人工骨硫酸钙(CS)、同种异体和异种脱矿骨(DBM)3种骨移植材料异位诱导成骨效应的观察,比较其骨诱导活性优劣,为临床选择合适的骨移植材料提供参考依据.[方法]采用大鼠股部肌袋内埋植实验.选择成年斯普拉大鼠共36只,随机分成A、B 2组,每组18只.A组左侧植入cs(A1),右侧植入同种异体DBM(A2);B组左侧植入异种DBM(B1),右侧不植入任何材料行空白对照(B2).通过异位诱导成骨实验,在植入后2、4、6周取材作大体、组织形态学观察及碱性磷酸酶(ALP)和钙离子生化测定,对不同材料的骨诱导活性进行评价.[结果]术后2周,2种DBM被纤维组织包裹,可观察到DBM骨片周围间充质细胞聚集;4周时可见软骨细胞、成骨细胞形成;6周时有类似软骨基质样物质形成;ALP和钙离子含量在各时间段均高于对照组,说明2种DBM具有骨诱导活性,其结果差异具有供体依赖性.而CS降解吸收快,炎症反应轻,未见诱导成骨现象.[结论]2种DBM具有骨诱导活性,同种异体DBM较好,异种DBM次之,供体的差异性和DBM的制备可影响其在体内的骨诱导活性.CS生物相容性较好,是可供选择的骨修复填充材料.     

纳米脱钙骨基质的制备及其性能检测

[目的]通过MICROS超细粉碎机制备同种异体纳米脱钙骨基质(DBM),观察纳米DBM结构特征,研究DBM纳米化工艺及其作为骨移植替代物的生物相容性.[方法]采用改良Urist法制备同种异体脱钙骨基质,液氮冷冻球磨机将块状DBM预粉碎,使用MICROS超细粉碎机进一步研磨粉碎制备纳米DBM.电镜扫描观察其结构,按照我国卫生部<生物材料和医疗器材生物学评价的技术要求>中的标准,对纳米DBM进行急性毒性实验、热原实验、溶血实验等检测.[结果]制备颗粒直径在50～200纳米的脱钙骨基质,生物相容性检测无毒性,无热源性,不引起溶血反应,纳米DBM具有良好的生物相容性.[结论]纳米DBM可在低温或控制温度条件下制备,是一种无毒、无刺激,不含热源、不引起免疫排斥反应的生物材料,具有良好生物相容性.     

复合骨形成蛋白骨修复材料的生物相容性研究

目的 :近年来脱钙骨基质颗粒复合骨水泥已用于修复微波诱导高温原位灭活骨肿瘤性骨缺损 ,在此基础上再复合骨形成蛋白可提高其成骨诱导活性。为推广临床应用 ,本文拟对其生物相容性进行研究。方法 :制备脱钙骨基质颗粒 ,提取牛骨形成蛋白 ,与骨水泥按不同质量比复合后植入小白鼠腹腔内行急性、亚急性毒性试验 ,植入小白鼠后腿股部肌肉内行肌肉刺激试验 ,体外行溶血、凝血试验和骨内埋入试验。结果 :急性毒性试验动物无死亡 ,亚急性毒性试验术前、术后动物体重、红细胞、白细胞和血红蛋白无统计学差别 (t检验 ,P >0 .0 5 ) ,对肌肉无刺激 ,体外对溶血、凝血功能无影响 ,植入骨内无不良反应 ,6个月即可与宿主骨形成“生物铆定”。结论 :该复合材料生物相容性好 ,易塑形 ,具有很强的成骨诱导活性 ,能满足修复不同部位、不同形状骨缺损的需要     

脱钙骨基质复合牛骨形态发生蛋白与单纯脱钙骨基质修复兔桡骨缺损比较

目的比较脱钙骨基质(DBM)复合牛骨形态发生蛋白(bBMP)和单纯DBM修复节段性骨缺损的能力.方法32只新西兰大白兔采用桡骨15 mm节段性骨缺损模型,随机分为2组:A组植入异体DBM与bBMP(10 mg)复合材料;B组植入异体DBM.术后4、8、12、16周,进行放射学检查、病理组织学检查和计算机图象分析新生骨面积.结果X线和组织学检查显示异体DBM与bBMP复合材料组的新骨生成、修复骨缺损能力优于异体DBM组,组织切片的计算机图象分析提示DBM bBMP组修复新骨面积大于DBM组,两者之间差异有显著性(4、8、12周P＜0.05,16周P＜0.01).结论异体DBM复合bBMP材料通过骨诱导和骨传导两种方式修复骨缺损,其修复骨缺损的能力要优于单纯DBM材料,是一种较为理想,具有高效成骨活性的植骨材料.     

胶原-壳聚糖/胶原-纳米羟基磷灰石仿生支架材料的制备及其生物相容性检测

目的制备胶原-壳聚糖/胶原-纳米羟基磷灰石(collagen-chitosan/nano-hydroxyapatite-collagen-polylactic acid,Col-CS/nHAC-PLA)仿生支架材料,检测生物相容性,为其在骨软骨缺损修复中的应用奠定基础。方法以1,4二氧六环为溶剂,按8%质量浓度加入PLA和等量nHAC溶解,制备nHAC-PLA;用2%醋酸溶液配制浓度为2%的CS纯溶液及1%的Col纯溶液,以质量比(M/M)20∶1混合,倒入含nHAC-PLA的模具中,冷冻干燥成形制备Col-CS/nHAC-PLA仿生支架。行急性全身毒性实验、皮内刺激实验、热源实验、溶血实验、体外细胞毒实验、骨植入实验,评价其生物相容性。结果 Col-CS/nHAC-PLA仿生支架无急性全身毒性;皮内刺激实验示原发刺激指数为0分,为极轻微刺激;热原实验示3只实验动物体温升高均<0.6℃,体温升高总和<1.3℃,符合规定标准;溶血实验示平均溶血率为1.38%,符合≤5%标准。体外细胞毒性实验示材料浸提液不影响兔BMSCs增殖,毒性分级为Ⅰ级。骨植入实验显示支架材料与周边组织相容性好。结论 Col-CS/nHAC-PLA仿生支架材料具有良好生物相容性,有望成为较理想的组织工程骨软骨支架。     

75%酒精超声清洗工艺对同种脱钙骨基质性能的影响

目的研究75%酒精超声清洗对同种脱钙骨基质(DBM)结构及成骨性能的影响。方法制备2组DBM,A组(75%酒精超声清洗处理),B组(常规处理),通过HE染色观察脱钙骨基质结构变化。建立裸鼠异位诱导成骨试验模型,通过拍摄X线片观察成骨情况,进而行大体观察和组织形态学观察,并进行成骨反应的组织学评分。结果结构观察:A组和B组均可见骨胶原结构保持完整,无明显破坏,2组无差异。X线观察:术后当天,裸鼠后腿部为正常肌肉显影,术后28 d双侧均可见较亮的显影。大体观察:术后观察裸鼠活动自如,切口愈合良好,脱钙骨基质被肌肉包裹,无肌肉坏死。A、B组无差异。组织形态学观察:术后28 d,HE染色可见A组:植入部位炎症反应较小,肌肉无坏死,脱钙骨基质有少量降解,周围或中间空隙可见一些透明软骨细胞,软骨细胞活跃,并开始分泌形成软骨基质。脱钙骨基质周围甚至有新生骨基质形成,可见成熟的骨细胞。B组与A组组织形态学观察结果大体一致。经组织学评分显示,2组差异无统计学意义(P0.05)。结论 75%酒精超声清洗30 min不会对同种脱钙骨基质结构及性能造成损失,可作为脱钙骨基质制备的一道程序。     

二氧化锆梯度复合羟基磷灰石的生物相容性研究

目的评价自制的新型骨科生物复合材料--二氧化锆(Zirconia,ZrO2)梯度复合羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)的生物相容性和安全性.方法用化学沉淀法制备ZrO2超细粉和HA粉体后,采用干铺-烧结法制备ZrO2梯度复合HA的新型生物复合材料,分别行以下实验①小鼠急性毒性实验分2组(n=10),分别按50 g/kg注射材料浸提液和生理盐水,观察小鼠毒性表现、死亡数和体重变化.②建立L929细胞生长代谢标准曲线.③细胞毒性实验分3组材料组(材料浸提液)、阳性对照组(0.64%苯酚的培养液)和阴性对照组(RPMI-1640培养液),分别与细胞悬液培养,行细胞形态学观察和相对增殖率(relative proliferation rate,RGR)计算及毒性分级.④体外溶血实验分3组,分别取10 ml材料浸提液、灭菌蒸馏水(阳性对照组)和0.9%生理盐水(阴性对照组),各加入抗凝稀释新鲜兔血0.2 ml,测定溶血率.⑤骨和肌肉内植入实验分4组(n=3),分别于双侧臀部肌肉和股骨外髁处植入生物复合材料,于术后3、6、12和24周处死动物,分别作组织切片和电镜扫描.结果①全身急性毒性实验3周内小鼠无死亡;3 d内各组动物未见中毒症状或不良反应;材料组体重增长3.57±0.49 g,对照组为3.62±0.61 g,差异无统计学意义(P＞0.05).②L929细胞生长代谢标准曲线表明,L929细胞接种量与细胞的增殖代谢率在接种细胞数为1～8×103个/孔范围内呈正直线相关.③细胞毒性实验阳性对照组细胞体变小成圆形,核固缩,贴壁细胞聚集成团,毒性级为Ⅳ级;材料组和阴性对照组细胞形态正常,数量增多,毒性级分别为Ⅰ级和0级;MTT比色法检测,阳性对照组明显低于材料组和阴性对照组,差异有统计学意义(P＜0.01);阴性对照组与材料组间差异无统计学意义(P＞0.05).④溶血实验阴性对照组的体外溶血率为0,阳性对照组体外溶血率为100%,而材料组的体外溶血率为1.66%,符合ISO规定的溶血率＜5%的标准.⑤兔肌肉和骨内植入实验植入体内后,无明显异物反应;材料与受体骨发生牢固的生物键合,具有良好的骨诱导作用.结论ZrO2梯度复合HA生物复合材料具有良好的生物相容性,适合作为生物骨科材料.     

无定形磷酸钙负载rhBMP-2纳米缓释体的生物相容性及安全性

[目的] 观察无定形硫酸钙(ACP)负载重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2/ACP)纳米缓释体的生物相容性及安全性,为新型材料的临床应用提供必要的实验依据.[方法] 对材料分别进行体外溶血实验、微核实验、急性毒性试验、热原试验、皮内刺激反应实验和短期肌内埋置试验、骨内植入实验.[结果] 材料浸提液对兔血无溶血现象,对小鼠骨髓细胞无遗传毒性作用,未引起小鼠急性毒性反应、兔热原反应、兔皮内刺激反应;兔短期肌肉埋置、骨内植入后局部无明显炎症反应、无组织坏死,材料逐渐发生降解,能与组织有机融合.[结论] rhBMP-2/ACP纳米缓释体的生物相容性及安全性符合IS010993、GB/T16886规定的体内植入物的生物学评价标准,可作为骨修复替代材料用于相关疾病的临床治疗.     

脱钙骨基质诱导成骨活动中的破骨细胞

脱钙骨基质(DBM)和形态发生蛋白植入诱导的软骨内成骨中出现的类破骨细胞还有待于确定其特性。为此观察了DBM植入后组织形态、酶反应性和对激素的应答能力,以确定其功能和属性。3月龄大白鼠胫腓骨骨干去髓、脱脂、脱水、干冻后磨成粉末,直径50～400μm,再脱钙成DBM粉末,贮备于-70℃冰箱中。实验设计:15只3月龄大白鼠双侧胸部皮